Cerradura electrónica para contenedor con rastreo GPRS, GNSS y LoRa

Esta cerradura para contenedor partió de un equipo que ya existía, pero que necesitaba ser rediseñado. ECK recibió la tarea de reconstruir la electrónica y, al mismo tiempo, resolver las limitaciones que aparecían en la operación real de la cerradura.

El equipo reúne rastreo, comunicación y control de apertura en un conjunto instalado directamente en el contenedor. Eso trajo una combinación poco habitual de problemas: autonomía, falta eventual de cobertura celular, posicionamiento GNSS, poco espacio interno y varias fuentes de RF funcionando muy cerca unas de otras.

Una cerradura para contenedor no puede depender solo de la red

Una de las cuestiones más importantes era qué pasaría cuando las condiciones normales de operación dejaran de existir.

El camión podía estar en una zona sin cobertura GSM. La batería interna podía agotarse. Aun en esas situaciones, tenía que existir una forma controlada de abrir el contenedor, sin simplemente liberar la cerradura en cualquier lugar.

Por eso, el proyecto debía prever distintas condiciones de autorización. La apertura podía depender de la posición obtenida por GPS o de una contraseña ingresada en el lugar. También se previó una forma de alimentar temporalmente el equipo con una batería externa común si la batería interna estaba descargada.

Esta redundancia era especialmente importante porque una falla total de la electrónica significaría tener que retirar la cerradura en forma mecánica.

RF dentro de una caja de aluminio

Otro problema apareció en la integración física.

El espacio disponible era pequeño y la construcción mecánica usaba una caja de aluminio con placas montadas muy cerca unas de otras. Módem celular, GPS, procesador y demás circuitos tenían que convivir dentro de ese volumen.

Durante el desarrollo, la transmisión del módem GSM provocó interferencias suficientes para activar indebidamente protecciones del procesador. Fue necesario trabajar en la ubicación de las placas, la alimentación, las antenas y la compatibilidad electromagnética hasta eliminar el problema.

La mecánica también exigió varias revisiones de PCB hasta que el conjunto electrónico pudiera alojarse correctamente en el gabinete existente.

Actualización de la electrónica

El proyecto anterior usaba componentes que ya estaban quedando obsoletos. En el rediseño, parte de la arquitectura se actualizó, incluido el uso de un módem Quectel.

Durante la fase de producción también surgieron problemas relacionados con lotes de componentes provenientes del mercado asiático, que exigieron investigación y ajustes en el proyecto.

Un proyecto que dejó de dar trabajo

Después de las correcciones hechas durante el desarrollo y de la entrada en producción, el proyecto no necesitó más cambios. Desde hace aproximadamente tres o cuatro años la electrónica sigue en producción sin necesidad de revisar el diseño y sin reclamos técnicos relevantes informados a ECK.

El desarrollo de esta cerradura para contenedor muestra cómo requisitos aparentemente independientes (autonomía, cobertura celular, posicionamiento, apertura de contingencia, mecánica y compatibilidad electromagnética) deben tratarse como partes del mismo sistema. La solución solo se vuelve robusta cuando electrónica, firmware, alimentación, RF y gabinete se evalúan en conjunto.

También deja en evidencia la importancia de diseñar pensando en la operación real. En campo, el equipo tiene que seguir siendo utilizable aun con la batería descargada, sin red celular o con restricciones mecánicas que no aparecen en un análisis puramente esquemático.

Otro punto importante fue la necesidad de compatibilizar distintas tecnologías de comunicación dentro de un gabinete metálico y de espacio reducido. Eso exigió revisar la alimentación, la ubicación de las placas, las antenas y el comportamiento del sistema durante las transmisiones de RF. El resultado fue una solución que concilió rastreo, control de acceso y autonomía sin depender de una única forma de comunicación.

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